@MastersThesis{Nascimento:2010:UtSoNa,
author = "Nascimento, Jorge Martins do",
title = "Utiliza{\c{c}}{\~a}o da solu{\c{c}}{\~a}o de
navega{\c{c}}{\~a}o do GPS para determina{\c{c}}{\~a}o de
{\'o}rbita de sat{\'e}lites",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2010",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "1997-06-06",
keywords = "determina{\c{c}}{\~a}o de {\'o}rbita, Sistema de
Navega{\c{c}}{\~a}o por Sat{\'e}lites (GPS), m{\'e}todo dos
m{\'{\i}}nimos quadrados, navega{\c{c}}{\~a}o, sat{\'e}lites,
orbit determination, Global Positioning System (GPS), least
squares method, navigation, satellites.",
abstract = "Neste trabalho, {\'e} analisado o problema da
determina{\c{c}}{\~a}o de {\'o}rbita de um sat{\'e}lite
artificial terrestre, posicionado a baixa altitude. Esse tipo de
tarefa pode ser efetuado de v{\'a}rias maneiras, dependendo do
hardware dispon{\'{\i}}vel no sat{\'e}lite e em terra. Neste
trabalho, essa tarefa ser{\'a} feita com o uso de medidas obtidas
a partir dos sat{\'e}lites da constela{\c{c}}{\~a}o do GPS
(Sistema de Posicionamento Global). Esse sistema {\'e}
constitu{\'{\i}}do por sat{\'e}lites em {\'o}rbita da Terra,
cuja fun{\c{c}}{\~a}o {\'e} enviar sinais capazes de serem
captados por receptores, no espa{\c{c}}o ou em terra. Essas
informa{\c{c}}{\~o}es permitem o c{\'a}lculo da
posi{\c{c}}{\~a}o desse receptor. Assim sendo, {\'e} assumido
que o sat{\'e}lite alvo, cuja {\'o}rbita se deseja determinar,
estar{\'a} portando um receptor deste tipo, especialmente
projetado para funcionar no espa{\c{c}}o. Para a
realiza{\c{c}}{\~a}o dessa tarefa, s{\~a}o necess{\'a}rios os
seguintes passos: i) Simula{\c{c}}{\~a}o do movimento dos
sat{\'e}lites GPS e do sat{\'e}lite usu{\'a}rio; ii)
C{\'a}lculo de todas as dist{\^a}ncias entre os sat{\'e}lites
GPS e o sat{\'e}lite usu{\'a}rio; iii) Estudo de quais
sat{\'e}lites GPS s{\~a}o vis{\'{\i}}veis a partir do
sat{\'e}lite usu{\'a}rio; iv) Corrompimento, atrav{\'e}s da
adi{\c{c}}{\~a}o de uma vari{\'a}vel aleat{\'o}ria, de todas
essas medidas; v) Desenvolvimento de um procedimento computacional
capaz de, com o uso da teoria dos m{\'{\i}}nimos quadrados,
obter a solu{\c{c}}{\~a}o de navega{\c{c}}{\~a}o (x,y,z) em
cada ponto da {\'o}rbita; vi) Elabora{\c{c}}{\~a}o de um outro
procedimento tamb{\'e}m baseado na teoria dos m{\'{\i}}nimos
quadrados, que obt{\'e}m o vetor de estado (posi{\c{c}}{\~a}o e
velocidade) do sat{\'e}lite usu{\'a}rio a cada instante, a
partir da solu{\c{c}}{\~a}o de navega{\c{c}}{\~a}o. Esse
trabalho foi motivado pelo planejamento do INPE de executar uma
miss{\~a}o desse tipo num futuro pr{\'o}ximo, dado que {\'e} um
sistema barato e preciso de determina{\c{c}}{\~a}o de
{\'o}rbita. Deve-se tamb{\'e}m salientar que o objetivo aqui
proposto n{\~a}o {\'e} o de obter a m{\'a}xima precis{\~a}o
que o sistema pode oferecer, mas sim obter uma precis{\~a}o
suficiente para se manter o acompanhamento e permitir o controle
do sat{\'e}lite. ABSTRACT: In this work the orbit determination
problem of a low orbit earth artificial satellite is analyzed.
This kind of problem can be solved by several ways, and the choice
depends on the hardware available in the spacecraft and in the
ground station. In this work this problem is solved using the GPS
(Global Positioning System) constellation satellites data. This
system is composed of an Earth orbiting satellites group with the
purpose of sending signals to be received by receivers that can be
located in the space or in the ground. These information allow the
receiver to calculate its own position. It's assumed that the
target satellite (which orbit has to be determined) will carry a
receptor of this kind, specially designed to work in the space
environment. To perform this work, one needs the following steps:
i) To simulate the motion of the GPS and the target satellite; ii)
To calculate ali the distances between the GPS satellites and the
target satellite; iii) To determine which GPS satellites are
visible by the target satellite; iv) To corrupt those data by
adding a random variable; v) To develop a software, that is able
to get a navigation solution on each point of the orbit, using
least squares theory; vi) To develop a new software to get the
target satellite state vector (position and velocity) from the
navigation solution, also using least squares theory. This work
was motivated by the INPE's plans of performing this kind of
mission in a near future, since this is a cheap and accurate orbit
determination system. It must be emphasized that the goal of this
work is not to provide the system maximum accuracy, but a
sufficient accuracy to track and control the satellite.",
committee = "Pilchowski, Hans-Ulrich (presidente) and Prado, Ant{\^o}nio
Fernando Bertachini de Almeida (orientador) and Kuga, H{\'e}lio
Koiti (orientador) and Moraes, Rodolpho Vilhena de and Ferreira,
Luiz Danilo Damasceno",
copyholder = "SID/SCD",
englishtitle = "Using the GPS navigation solution for satellite orbit
determination",
language = "pt",
pages = "94",
ibi = "8JMKD3MGP7W/38J96M5",
url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP7W/38J96M5",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "19 jan. 2021"
}